DE102015223800A1 - Zahnriementrieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zahnriementrieb zur Kraftübertragung mit mindestens zwei Zahnriemenscheiben und mindestens einem Zahnriemen, wobei der Zahnriemen zahnseitig eine Textilauflage mit einer bauschigen Oberfläche aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zahnriementrieb derart zu verbessern, dass Körperschall und Trumschwingungen beim Aufsetzen der Riemenzähne (3, 4) weiter reduzierbar sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Zahnlückentiefe T (6) auf eine Tiefe T‘ reduziert ist und die Höhe H der Zähne (3, 4) der Zahnriemenscheibe zu einer Höhe H‘ reduziert ist und die Zahnköpfe (4, 8) zu einem Plateau (9) abgeplattet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Zahnriementrieb zur Kraftübertragung mit mindestens zwei Zahnriemenscheiben und mindestens einem Zahnriemen, wobei mindestens eine Zahnriemenscheibe ein Scheibenprofil mit Zähnen und Zahnlücken aufweist, wobei die Zähne Zahnköpfe und eine Höhe H aufweisen und die Zahnlücken eine Tiefe T aufweisen und der Zahnriemen ein Riemenprofil mit Zähnen und Zahnlücken aufweist, und die Profile von Zahnriemenscheibe und Zahnriemen miteinander korrespondieren und der Zahnriemen zahnseitig eine Textilauflage mit einer bauschigen Oberfläche aufweist.
• Die bisherige Standardauslegung von Formwerkzeugen zur Herstellung von Gummi-Zahnriemen und den zugehörigen Zahnscheiben sieht dieselbe Zahnhöhe in Formwerkzeug und Zahnscheibe vor, um im Betrieb die ideale Auflage des Riemens sowohl auf den Köpfen der Zahnscheiben als auch im Grund der Zahnlücke zu gewährleisten. Sowohl der Polygoneffekt als Auslöser für Schwingungen der Trume als auch das Aufsetzen des Riemens in der Zahnlücke als Auslöser für Körperschall sollen dadurch minimiert werden.
• Um derartige Zahnriementriebe auszulegen, sind im Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze vorgeschlagen worden. So zeigt die DE 33 06 488 C2 einen Riementrieb, dessen Riemenzähne zur Vermeidung von Verschleiß und Geräuschemissionen geschlitzte Zähne aufweisen. Durch den Schlitz im Zahn ist jedoch die übertragbare Kraft reduziert. Außerdem ist die Ausformung derartiger Zähne mit relativ aufwendigen Formwerkzeugen verbunden.
• In der DE 20 2006 016 237 U1 wird vorgeschlagen, die Geräuschemissionen durch die Ausbildung unsymmetrischer Zähne der Zahnscheibe zu reduzieren.
• Einerseits ist durch diese Ausbildung die Wirkung des Zahnriemen Triebes von der Drehrichtung abhängig, die Auslegung der entsprechenden Formwerkzeuge andererseits auch hier relativ aufwendig.
• In der DE 19 57 922 ist ein Riementrieb offenbart, bei dem die Zähne des Zahnriemens kurvenförmige Flanken aufweisen, wobei die Kurvenform bestimmten mathematischen Gesetzmäßigkeiten folgt. Da aber die Dämpfungswirkung durch diese Form nicht optimal war, schlägt die DE 30 34 185 A1 vor, dass tangentiale Spiel zwischen den Riemenzähnen und Scheibenzähnen bis auf etwa die Hälfte zu reduzieren.
• In einem Artikel der Zeitschrift „Industrie-Anzeiger, Ausgabe 3/4/1989" wird unter dem Titel „Ermittlung der Geräuschursache von Zahnriementrieben" auf Seite 26, Spalte 1, Absatz 3 vorgeschlagen, riemenzahnseitig textilartige Dämpfungsbeläge aufzubringen.
• In der DE 10 2006 027 892 A1 ist ein Zahnriemen offenbart, der zahnseitig eine veloursartige Textiloberfläche aufweist. Diese Oberfläche dämpft zwar den Schall, die Dämpfungswirkung nimmt jedoch im Dauereinsatz recht schnell ab, da derartige Gewebe stark komprimierbar sind und die Eindringtiefe des Zahngummis in das Gewebe beim Fertigungsprozess nur begrenzt kontrollierbar ist. Das Aufsetzen des Riemens in der Zahnlücke hängt damit zufällig von der Kompression des Riemenstegs auf den Kopfradien der Zahnscheibe ab.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriementrieb der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass Körperschall und Trumschwingungen beim Aufsetzen der Riemenzähne weiter reduzierbar sind.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Zahnlückentiefe T auf eine Tiefe T‘ reduziert ist und die Höhe H der Zähne der Zahnriemenscheibe zu einer Höhe H‘ reduziert ist und die Zahnköpfe zu einem Plateau abgeplattet sind.
• Durch diese Abplattungen ist eine flächige Auflage des Riemenstegs auf den Zahnriemenscheibenzähnen möglich, was zu einer geringeren Kompression von bauschigem Gewebe führt. Die Reduzierung der Zahnlücken der Zahnriemenscheibe sorgt für ein sicheres Aufsetzen des Riemenzahns in der Zahnlücke.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lückentiefe T‘ auf einen Wert zwischen 99% und 95% der Lückentiefe T und die Zahnhöhe H‘ auf einen Wert zwischen 99% und 95% der Zahnhöhe H reduziert.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lückentiefe T‘ auf einen Wert zwischen 98% und 96% der Lückentiefe T und die Zahnhöhe H‘ auf einen Wert zwischen 98% und 96% der Zahnhöhe H reduziert.
• In Versuchen haben sich diese Bereiche als besonders günstig herausgestellt. Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Zahnprofils 1 einer nicht weiter dargestellten Zahnriemenscheibe. In der linken Hälfte der 1 ist mit einer dünnen Linie ein Standardprofil 2 mit Zähnen 3 mit je einem Zahnkopf 4 und Zahnlücken 5 mit je einem Zahngrund 6 einer üblichen Zahnriemenscheibe gezeigt.
• Die Zähne 3 weisen im ursprünglichen Zustand, hier links dargestellt, eine Höhe H, die Zahnlücken 5 eine Tiefe T auf. In der rechten Hälfte der 1 ist dieses Standardprofil um den Betrag A radial nach außen verlagert dargestellt.
• Die dicke Linie der 1 zeigt in beiden Zeichnungshälften ein erfindungsgemäßes Zahnprofil 7. In den Zahnlücken 5 ist der Zahngrund 6 um den Betrag A nach außen verlagert. Die Form des Zahngrundes 6 entspricht dabei genau der Form des Standardprofils 2 der Zahnriemenscheibe. An den Zahnköpfen 4 ist die ursprüngliche Form 8 der Zähne 3 um den Betrag A auf eine Plateauform 9 abgeplattet.
• Die Zähne 3 weisen durch die Profilveränderung nun eine Höhe H‘, die Zahnlücken eine Tiefe T‘ auf, wobei H – H‘ = T – T‘ = A
• An den plateauartigen Abplattungen 9 ist durch das neue Profil 7 nun dafür gesorgt, dass eine hier nicht gezeigte veloursartige Zahnbeschichtung nicht so stark zusammengedrückt wird wie beim Standardprofil 2. Dadurch ist die Reduzierung der Schallemissionen über eine längere Betriebsdauer gewährleistet.
• Bezugszeichenliste

1

Zahnprofilausschnitt

2

Standardprofil

3

Zähne des Profilausschnittes 1

4

Zahnköpfe

5

Zahnlücken

6

Zahngrund

7

verändertes Zahnprofil

8

ursprüngliche Form der Zahnköpfe 4

9

Plateauform der Zahnköpfe 4

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 3306488 C2 [0003]
• DE 202006016237 U1 [0004]
• DE 1957922 [0006]
• DE 3034185 A1 [0006]
• DE 102006027892 A1 [0008]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Artikel der Zeitschrift „Industrie-Anzeiger, Ausgabe 3/4/1989“ wird unter dem Titel „Ermittlung der Geräuschursache von Zahnriementrieben“ auf Seite 26, Spalte 1, Absatz 3 [0007]

Claims (3)

1. Zahnriementrieb zur Kraftübertragung mit mindestens zwei Zahnriemenscheiben und mindestens einem Zahnriemen, wobei mindestens eine Zahnriemenscheibe ein Scheibenprofil (2, 7) mit Zähnen (3, 4) und Zahnlücken (5, 6) aufweist, wobei die Zähne (3) Zahnköpfe (4) und eine Höhe H aufweisen und die Zahnlücken (5, 6) eine Tiefe T aufweisen und der Zahnriemen ein Riemenprofil mit Zähnen und Zahnlücken aufweist, und die Profile von Zahnriemenscheibe und Zahnriemen miteinander korrespondieren und der Zahnriemen zahnseitig eine Textilauflage mit einer bauschigen Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnlückentiefe T (6) auf eine Tiefe T‘ reduziert ist und die Höhe H der Zähne (3, 4) der Zahnriemenscheibe zu einer Höhe H‘ reduziert ist und die Zahnköpfe (4, 8) zu einem Plateau (9) abgeplattet sind.
2. Zahnriementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lückentiefe T‘ auf einen Wert zwischen 99% und 95% der Lückentiefe (6) T und die Zahnhöhe H‘ auf einen Wert zwischen 99% und 95% der Zahnhöhe (3, 4) H reduziert ist.
3. Zahnriementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lückentiefe T‘ auf einen Wert zwischen 98% und 96% der Lückentiefe (6) T und die Zahnhöhe H‘ auf einen Wert zwischen 98% und 96% der Zahnhöhe (3, 4) H reduziert ist.

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